В Самарской области обнаружили древнейшую разновидность бубонной чумы. Как Россия стала родиной страшного заболевания и что это значит, выяснял «Огонек»
Четыре всадника Апокалипсиса кисти Виктора Васнецова. Всадник на белом коне олицетворяет Чуму
Фото: Fine Art Images / DIOMEDIA
Чуму обычно ищут в зубах.
— Это скоротечная болезнь: она, в отличие от сифилиса или туберкулеза, не успевает оставить следов на скелете. А в пульпе зуба много кровеносных сосудов, и там велика вероятность найти остатки бактерий. Вдобавок зуб — самая плотная часть тела человека. Он отлично сохраняется и после смерти, поэтому к заключенному внутри биологическому материалу не примешиваются внешние загрязнения,— объясняет первооткрывательница древней чумы Резеда Тухбатова, старший преподаватель кафедры биохимии и биотехнологии Казанского федерального университета (КФУ).
Несмотря на возраст (едва за 30) и то, что Резеда пока еще только кандидат биологических наук, она один из ведущих специалистов по древним болезням в РФ. Интересуется сифилисом и туберкулезом, но ее конек — чума. После того как Резеда Тухбатова нашла доказательства чумной эпидемии в средневековом Булгаре, ей шлют образцы со всего Поволжья. Коллекция зубов и иных костных останков в ее лаборатории за 5 тысяч экземпляров. Стоит ли удивляться, что очередные зубы, привезенные из Самары, дали сенсационный результат? В них обнаружили древнейшие, известные на сегодня, образцы бубонной чумы, возрастом 3800 лет!
Средство массового заражения
Сразу оговоримся: ученые знают и более старую разновидность чумы. Образцам, найденным в Армении, 5 тысяч лет. Но то была менее заразная болезнь, она не приводила к появлению бубонов и не могла вызвать такую массовую смертность, как наводящие до сих пор ужас эпидемии Средних веков. Попросту говоря, бактерия еще не передавалась через укусы насекомых.
Чтобы этому «обучиться», чумной палочке Yersinia pestis пришлось обзавестись несколькими эволюционными механизмами, позволяющими использовать насекомых. У блохи перед желудком имеется так называемый зоб. Бактерии в нем размножаются и с помощью специального фермента (вот оно — главное эволюционное приобретение) блокируют проходимость пищевода, и дальше в желудок ничего не идет. Выпитая кровь туда не попадает, зоб переполняется, блоха срыгивает кровь вместе с чумной палочкой обратно в рану, заражая жертву. И, так и не наевшись, срочно ищет, кого бы еще укусить. Прежде чем умереть от голода, насекомое успевает заразить смертельной болезнью нескольких человек. При этом убивает чума и блох. А от места укуса зараза мигрирует в ближайшие лимфоузлы, которые воспаляются и увеличиваются — это и есть бубоны.
Чтобы запустить вот такой «механизм массового заражения», понадобился ряд генетических изменений, которые — в совокупности — впервые и были выявлены в образцах из-под Самары.
А вот в более древних армянских штаммах подобного нет.
— Скорее всего древняя болезнь распространялась воздушно-капельным путем, как большинство простудных заболеваний,— объясняет Резеда Тухбатова.— Судя по всему, обе вариации чумы долгие годы существовали параллельно.
В статье, опубликованной в июне этого года в авторитетном научном журнале Nature, российско-немецкая команда ученых построила полную генеалогию бактерии. По версии авторов, все последующие разновидности — что Черная смерть, выкосившая Европу в XIV веке, что нынешняя чума, от которой, кстати, по-прежнему умирают — ведут свой род от штамма из самарской находки. С немецкой стороны над проектом работал глава Института исследований истории человечества Макса Планка Йоханнес Краузе.
Этот профессор, которому нет и 40,— автор ряда сенсаций, и все они — из истории эволюции болезней. Только в этом году методом генетических исследований он доказал, что Европа — родина проказы, а вирус гепатита B сопровождает человека как минимум 7 тысяч лет. Геном Yersinia pestis с лондонского средневекового чумного кладбища Йоханнес Краузе расшифровал еще в 2011-м. А заодно доказал происхождение чумной палочки от куда более мирной возбудительницы псевдотуберкулеза. Неудивительно, что, когда Резеда Тухбатова в 2014-м решила доказать факт эпидемии чумы в столице Волжской Булгарии, она отправилась в лабораторию Краузе. И многолетнее сотрудничество привело к открытию.
Работа казанских и немецких ученых построена так: наша сторона собирает и готовит образцы, в ФРГ вычленяют геном. И дело не в том, что у нас нет нужной техники: аппаратура в ряде научных центров имеется. Дело в том, как с ней работают.
Лабораторная работа
— Нужны не просто стерильные, а сверхстерильные условия. Мы надеваем специальный костюм, и не в один слой. В помещении должно поддерживаться положительное давление, чтобы ничего не заносило снаружи. Требования строже, чем к операционным,— говорит Резеда Тухбатова.— К сожалению, ничего подобного в России пока нет.
В целом виде чумные палочки так долго не сохраняются, поэтому заразиться ученые не могут. Зато им предстоит собирать полный геном бактерии из множества разрозненных обрывков.
— Последнее время к теме большой интерес, и наши представления о древних болезнях быстро меняются,— рассказывает Резеда Тухбатова.— Недавно считалось, что Черная смерть появилась только в XIV веке. Потом оказалось, что Юстинианова чума вызвана той же бактерией. А теперь мы видим, что ей почти 4 тысячи лет.
На сегодня известны три чумные эпидемии. Чума, возникшая во времена правления византийского императора Юстиниана I (она охватила территорию всего цивилизованного мира той эпохи и проявлялась вспышками с 541 по 750 год), Черная смерть, унесшая жизни 25–50 млн в одной только Европе в середине XIV столетия, и последняя эпидемия, начавшаяся в Китае в середине XIX века. Зато для других известных из истории болезней версия чумы не подтвердилась. «Чума Антонина» II века н.э. оказалась оспой, афинская чума IV века до н.э.— корью.
Ответ на загадку
Михайловский курганный могильник в Кинельском районе Самарской области, где нашли чуму, на первый взгляд ничем не выделяется среди других. Он относится к XVII веку до н.э., это поздний бронзовый век, срубная культура (названа так из-за способа погребения).
— Ее представители рыли могильную яму и устанавливали в ней сруб. Потом перекрывали его бревнами и засыпали землей. Получался такой подземный домик,— объясняет директор Музея археологии Поволжья Павел Кузнецов.
Похожих курганов в этих краях немало. Их часто раскапывают, когда на склонах кургана собираются пахать или строить. Так было и в этот раз. В 2015-м в могильнике нашли девять скелетов, а в 2016-м археолог Александр Хохлов переслал казанским палеогенетикам по одному зубу от каждого. В двух образцах и нашли чумные бактерии.
— Для историков оставалась загадкой высокая смертность населения в срубной культуре. Особенно много умирало детей,— говорит Хохлов.— И вот у нас есть вариант ответа: возможно, дело в чуме.
У эпидемии могли быть и более глобальные исторические последствия. В XVII–XVI веках до н.э., то есть вскоре после того времени, к которому относятся находки из Михайловского могильника, люди срубной культуры из этого региона смещаются западнее, до Поднепровья. Как знать, не стронула ли их с места чума? Впрочем, ученые осторожны в выводах.
— Не найдено ни одного поселка, где были бы следы массового вымирания из-за болезни. Почему мы в этом уверены? Потому что во время массовой эпидемии происходит упрощение погребального обряда: уменьшается глубина захоронений, появляются коллективные. Ничего этого в срубной культуре мы не наблюдаем,— констатирует Павел Кузнецов.— Возможно, болезнь была не столь страшная.
Важно оговориться, что, несмотря на раскопки, о людях срубной культуры мы знаем еще очень мало. Судя по всему, это были ираноязычные племена, предки сарматов, возможно, и скифов. Жили оседло. Как считает Александр Хохлов, занимались земледелием и скотоводством. Павел Кузнецов не согласен: все они скотоводы, растения не выращивали. Как бы то ни было, до понимания того, как болели в бронзовом веке и к чему привели древние эпидемии, ученым еще копать и копать.
— Главное, чтобы народ из-за чумы не запаниковал и не начал мешать раскопкам. Там ведь живых бактерий нет,— говорит Александр Хохлов.
К слову, даже расшифровав геном Черной смерти, команда Йоханнеса Краузе не смогла объяснить, почему от нее умерло столько народу. Нынешние разновидности чумной палочки очень похожи на ту, ископаемую. Но смертность от них гораздо ниже, даже если болезнь не лечить.
Изучение эволюции болезнетворных бактерий дает шанс предсказать дальнейшее развитие других возбудителей опасных болезней. И в конечном счете помочь врачам противостоять им, уверен профессор Краузе. Но уже сейчас ясно, что открытие группы российских и немецких ученых дает шанс на новое прочтение ряда загадочных страниц в истории человечества.